Đồ án HCMUTE: Thiết kế và thi công vòng tay đo nhịp tim thông minh

• Tác giả: Nguyễn Thanh Hoàng
• Người hướng dẫn: ThS. Võ Đức Dũng
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Tử - Truyền Thông
• Đề tài: Thiết Kế Và Thi Công Vòng Tay Đo Nhịp Tim Sử Dụng Công Nghệ IoTs
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.3. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.4. MỤC TIÊU
• 1.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.6. Phương pháp nghiên cứu
• 1.7. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 1.8. GIỚI HẠN
• 1.9. BỐ CỤC
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. TÍN HIỆU NHỊP TIM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO NHỊP TIM
• 2.1.1. Tín hiệu nhịp tim
• 2.1.2. Các quá trình điện học của tim
• 2.1.3. Sự hình thành các dạng sóng của tim
• 2.1.4. Các phương pháp đo nhịp tim
• 2.2. HUYẾT ÁP VÀ CÁC CHỈ SỐ LIÊN QUAN
• 2.2.1. Những thay đổi về huyết áp trong chu kỳ tim
• 2.2.2. Các phương pháp đo huyết áp
• 2.3. PHẦN MỀM LẬP TRÌNH ESP8266
• 2.4. CHUẨN GIAO TIẾP GIỮA ESP8266 VỚI CÁC MODULE
• 2.4.1. Chuẩn giao tiếp I2C
• 2.4.2. Chuẩn giao tiếp SPI
• 2.5. NGÔN NGỮ HTML
• 2.6. NGÔN NGỮ CSS
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
• 3.1. YÊU CẦU VÀ SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG
• 3.1.1. Yêu cầu của hệ thống
• 3.1.2. Sơ đồ khối và chức năng mỗi khối
• 3.1.3. Hoạt động của hệ thống
• 3.2. Khối xử lý trung tâm
• 3.3. Khối nhận tín hiệu nhịp tim
• 3.4. Khối hiển thị
• 3.5. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TOÀN MẠCH
• 3.5.1. Sơ đồ nguyên lý toàn mạch
• 3.5.2. Giải thích sơ đồ
• 4. CHƯƠNG 4: THI CÔNG
• 4.1. THI CÔNG BO MẠCH
• 4.1.1. Thi công bo mạch
• 4.1.2. Lắp ráp và kiểm tra
• 4.2. ĐÓNG GÓI MÔ HÌNH
• 4.3. LẬP TRÌNH HỆ THỐNG
• 4.3.1. Giải thuật đo nhịp tim
• 4.3.2. Giải thuật đo huyết áp
• 4.3.3. Giải thuật thu thập dữ liệu
• 4.4. VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG
• 4.4.1. Viết tài liệu hướng dẫn
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ THỰC HIỆN
• 5.1. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
• 5.2. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
• 5.2.1. Phân tích kết quả
• 5.3. NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.1. KẾT LUẬN
• 6.2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Vòng tay đo nhịp tim thông minh sử dụng công nghệ IoT

Đồ án tốt nghiệp này tập trung vào thiết kế và thi công vòng tay đo nhịp tim thông minh sử dụng công nghệ IoT. Vòng tay thông minh này nhằm mục đích theo dõi sức khỏe người dùng, đặc biệt là theo dõi nhịp tim, một chỉ số quan trọng phản ánh tình trạng tim mạch. Việc ứng dụng công nghệ IoT và internet vạn vật cho phép truyền dữ liệu nhịp tim đến thiết bị khác như điện thoại thông minh, hỗ trợ quản lý sức khỏe cá nhân. Thiết bị đeo thông minh này mang tính ứng dụng cao, đáp ứng nhu cầu theo dõi sức khỏe dễ dàng và tiện dụng, đặc biệt hữu ích cho người già hoặc những người có vấn đề về tim mạch. Vòng tay theo dõi sức khỏe này cần đảm bảo độ chính xác cao, hoạt động ổn định và có tuổi thọ pin dài.

1.1. Tổng quan về công nghệ và ứng dụng

Đồ án ứng dụng công nghệ IoT để kết nối vòng tay đo nhịp tim với các thiết bị khác. Cảm biến nhịp tim thu thập dữ liệu, được xử lý bởi vi điều khiển và truyền không dây qua internet vạn vật. Dữ liệu được hiển thị trên màn hình vòng tay thông minh và có thể được gửi đến điện thoại thông minh qua một ứng dụng. Phần mềm theo dõi sức khỏe trên điện thoại cho phép người dùng theo dõi lịch sử dữ liệu nhịp tim, giúp nhận biết các bất thường. Việc sử dụng vòng tay hoạt động kết hợp với theo dõi hoạt động thể chất cho phép đánh giá toàn diện hơn về sức khỏe. Ứng dụng IoT trong y tế đang phát triển mạnh, vòng tay đo nhịp tim này là một ví dụ cụ thể. Thiết kế chú trọng tính khả năng tương thích với các hệ điều hành phổ biến. Vòng tay đo nhịp tim giá rẻ có thể được phát triển dựa trên nguyên mẫu này, mở rộng khả năng tiếp cận cho nhiều người dùng hơn.

1.2. Phân tích các thành phần chính

Hệ thống bao gồm ba phần chính: cảm biến nhịp tim, vi điều khiển (ESP8266), và phần mềm theo dõi sức khỏe. Cảm biến nhịp tim là thành phần quan trọng nhất, chịu trách nhiệm thu thập dữ liệu nhịp tim. Vi điều khiển ESP8266 xử lý dữ liệu từ cảm biến nhịp tim, kết nối không dây thông qua công nghệ IoT, và điều khiển màn hình hiển thị trên vòng tay thông minh. Thiết kế vòng tay tối ưu trọng lượng và kích thước để tạo sự thoải mái khi đeo. Chất liệu vòng tay được lựa chọn đảm bảo độ bền và an toàn cho người dùng. Phần mềm theo dõi sức khỏe cho phép người dùng xem dữ liệu nhịp tim, đặt cảnh báo, và quản lý thông tin cá nhân. Các yếu tố như tuổi thọ pin và an ninh dữ liệu sức khỏe cần được xem xét kỹ lưỡng.

1.3. Thử nghiệm và đánh giá

Đồ án thực hiện các thử nghiệm để đánh giá độ chính xác của vòng tay đo nhịp tim. Dữ liệu thu thập được so sánh với các thiết bị đo nhịp tim chuẩn trên thị trường. Độ chính xác, độ ổn định, và tuổi thọ pin được đánh giá chi tiết. Vòng tay đo nhịp tim chính hãng thường được sử dụng làm chuẩn để so sánh. Đánh giá vòng tay thông minh cần xem xét các yếu tố khác như tính dễ sử dụng, thiết kế, và giá thành. So sánh vòng tay thông minh với các sản phẩm cùng loại trên thị trường giúp định vị sản phẩm và xác định hướng phát triển. Lợi ích của vòng tay thông minh đối với sức khỏe người dùng cần được nhấn mạnh.